Paano Nakakaapekto ang Altitude sa Insulation at Temperature Rise ng HV Equipment?

Sa pagtaas ng altitude, ang densidad ng hangin, temperatura, at presyur ng atmospera ay bumababa nang proporsyon, na nagreresulta sa mababang dielectric strength ng air gaps at panlabas na insulation performance ng mga komponente ng porcelana. Ito ay nagdudulot ng mababang panlabas na insulation performance para sa high-voltage electrical equipment. Dahil ang karamihan sa high-voltage equipment ay disenyo para sa pag-install sa altitudes na mas mababa sa 1,000 metro, ang paggamit ng ganitong equipment sa elevations na lumampas sa 1,000 metro maaaring mabawasan ang reliable insulation performance. Kaya, ang panlabas na insulation strength ng high-voltage switchgear na ginagamit sa high-altitude areas ay kailangang palakihin.

Para sa high-altitude regions na higit sa 1,000 metro (hanggang 4,000 metro), karaniwang kinakailangan na para sa bawat dagdag na 100 metro ng elevation, ang panlabas na insulation test voltage ay dapat palakihin ng 1% sa panahon ng pagpili at pagsusuri ng equipment.

Para sa high-voltage equipment na gumagana sa altitudes na nasa pagitan ng 2,000 at 3,000 metro na may voltages hanggang 110kV, ang panlabas na insulation strength ay karaniwang pinapalakas sa pamamagitan ng pagpili ng equipment na may isang mas mataas na insulation level—ito ay nagpapataas ng impulse at power-frequency withstand voltages ng humigit-kumulang 30%.

Para sa mga paraan at kalkulasyon ng koreksyon tungkol sa panlabas na insulation sa high altitudes, tumingin sa IEC 62271-1, GB 11022, at Q/GDW 13001-2014 Technical Specification for External Insulation Configuration in High-Altitude Areas.

Bukod sa epekto ng altitude sa panlabas na insulation, ayon sa IEC standards, kung ang temperature rise test ng high-voltage equipment ay ginagawa sa isang altitude na mas mababa sa 2,000 metro, ang temperature rise performance ay kailangang i-re-evaluate kapag ang equipment ay inilapat sa altitudes na nasa pagitan ng 2,000 at 4,000 metro. Ito ay dahil ang mas maliwanag na hangin ay binabawasan ang effectiveness ng natural convection cooling.

Sa normal na kondisyon ng pagsusuri, ang sukatin na temperature rise ay hindi dapat lampa sa mga halaga na nasa Table 3 ng IEC 62271-1. Kapag ang equipment ay inilapat sa altitudes na mas mataas sa 2,000 metro, ang pinahihintulutang maximum temperature limit ay dapat bawasan ng 1% para sa bawat dagdag na 100 metro ng elevation. Gayunpaman, sa praktikal na sitwasyon, ito ay karaniwang hindi kinakailangan na magbigay ng espesyal na temperature rise limits batay lamang sa pagtaas ng altitude. Ito ay dahil ang mas mataas na altitudes ay kaugnay ng mas mababang substation ambient temperatures. Kahit na ang temperature rise ay mas mataas, ang final operating temperature ng equipment ay nananatiling nasa tanggap na limit (ito ang final temperature, hindi ang temperature rise, ang nakakaapekto sa performance ng equipment). Ang iba't ibang altitudes ay tumutugon sa iba't ibang maximum ambient air temperatures, tulad ng ipinapakita sa table sa ibaba.

Table 1: Maximum Ambient Air Temperature Corresponding to Different Altitudes

Bukod sa pag-aapekto sa panlabas na insulation ng primary (high-voltage) parts ng high-voltage electrical equipment, ang mataas na altitude ay may epekto rin sa control devices. Ang control cabinets maaaring maglaman ng secondary components tulad ng motors, circuit breakers, contactors, at relays, karamihan sa kaya ay umaasa sa air insulation. Kaya, ang kanilang insulation performance ay din nagiging mababa sa high altitudes. Ang factor na ito ay kailangang isaalang-alang sa panahon ng pagpili ng equipment.